Uz bucasta tijela i mala krila, pčele nemaju reputaciju u zračnim vještinama. Njihov nespretni način natjerao je neke znanstvenike da pogrešno sugeriraju da njihov let čak prkosi aerodinamici. Ali ono što im nedostaje u eleganciji, nadoknađuju nadmorskom visinom. Prema novim istraživanjima, bumbar je u teoriji mogao savladati Mount Everest.
Povezani sadržaj
- Zombeji su to učinili širom SAD-a
- Mogu li pčele biti osposobljene za uklanjanje raka?
- Američki bumbar se srušio, previše
Ideja da pčele mogu postati stručni planinari izgleda nelogična. "Uspon na planinu, hladno je i teško disati. Nema kisika. Za leteće insekte je još gore", kaže Michael Dillon , ekolog sa Sveučilišta Wyoming u Laramieu . "Gustoća zraka je smanjena, tako da je teško stvoriti silu mašući krilima. Postoji samo manji broj molekula u zraku koji se može suprotstaviti."
Ali prema Dillonu i njegovom kolegi Robertu Dudleyu, ekologu sa Kalifornijskog sveučilišta u Berkeleyu i Smithsonian Tropical Research Institute u Panami, bili bismo mudri da ne podcjenjujemo pčele. Par je gledao u granice leta bumbara i objavio svoje rezultate u Biology Letters danas. "Na naše iznenađenje, [pčele] mogu letjeti mnogo više nego što smo mislile da će moći", kaže Dillon.
Leteće insekte teško je proučiti na terenu, a znanstvenici ne znaju puno o ekstremnim granicama pčela let. Imaju neke tragove: pčele stolarije ( Xylocarpa varipuncta ) koje su podrijetlom na jugozapadu Sjedinjenih Država mogu lebdjeti u okruženjima s niskom gustoćom zraka karakterističnim za velike nadmorske visine. Tropske pčele orhideje mogu podići dvostruko težinu dok lebde, još jedan pokazatelj da pčele imaju malo više letećih vještina nego samo sposobnost preletavanja s jednog cvijeta na drugi.
Te su pčele tropske ili nizinske vrste, dok su pčele uobičajeni stanovnici alpskih planinarskih staza od američkih stijena do Anda. "Čini se da se stvarno dobro druže na visokim uzvisinama", kaže Dillon. Dakle, istraživači su se pitali, koliko je teško pčelama da zapravo lete tamo gore?
Bumbari neidentificirane vrste približavaju se cvijetu koji raste na nadmorskoj visini od oko 6500 stopa (2000 metara) u blizini Urumqija, na sjeverozapadu Kine. (Foto: ME Dillon) U planinama zapadne Kine, istraživači su zarobili šest lokalnih mužjaka bumbara ( Bombus impetuosus ) u divljini na oko 10 660 stopa. Zaglavili su pčele u hipobaričnoj komori i postepeno usisavali zrak, simulirajući okruženja s višom visinom sa smanjenom gustoćom kisika i zraka. "Samo ispumpavanjem zraka, možemo smanjiti ukupni barometrijski tlak koji bi bio poput prevođenja pčele u planinu", kaže Dillon.
Promatrali su ponašanje pčela, snimali zvuk da bi izračunali ritmove njihova krila i analizirali gibanje krila iz video zapisa. Prosječni bumbar još je uvijek mogao lebdjeti na oko 26 000 simuliranih stopa, a dvije pčele letele su više od 29 527 simuliranih stopa - to je oko 500 stopa iznad vrha Mount Everesta.
Bumbari koji lete u hipobaričnoj komori u kojoj je tlak zraka otprilike jednak onome koji se nalazi na nadmorskoj visini od 19 600 stopa (6000 metara). (Video ljubaznošću Michaela Dillona) Da bi postigli vrtoglave visine, bilo koji leteći organizam (ili čak helikopter) u osnovi ima dvije mogućnosti: brže pobijediti krilima ili povećati amplitudu udara krila, kut kroz koji probijaju svoja krila. Jednostavno brže previjanje njihovih malih krila vjerojatno bi bilo teže za pčele jer tuku krila na prilično jedinstven način, pa je najbolja opcija za pčele širi potezi.
"Gotovo izgledaju kao da pomalo gaze vodu, kaže Dillon." Krila su kroz širi luk tako da svaki put kada prelaze krila kroz taj luk, zapravo guraju krila više molekula u protivnom bi. "Napominje da postoje i druge suptilnije promjene u pokretima krila koje bi im mogle dopustiti da povećaju silu koju proizvode i njihova krila.
Idemo korak unatrag - eksperiment je uključio pčele u uglavnom staklenku, a zračni se tlak i razina kisika mijenjaju oko njih. Ali što je s vjetrom, hladnoćom, snijegom i bezbroj drugih čimbenika koji uspon na planinu čine tako opasnim? Ispada da su pčele izdržljiva bića - Dillon je pronašao pčele visoke čak 16.000 stopa. Na visokim uzvisinama gdje "samo glava cvijeća proviruje iz snijega, bumbari strpaju gore i posjećuju ovo cvijeće", kaže Dillon . Činjenica da su letjeli govori o sposobnosti pčela da se prilagode takvim promjenama visine.
Dakle, zašto pčele imaju tu sposobnost? Sve leteće životinje se nose s visinom na različite načine, ali obično imaju višak leta koji im to omogućuju. Za pčele i ostale insekte "ta viška leta je zaista korisna za stvari poput bijega od grabežljivaca", kaže Dillon. Kad ptice patroliraju nebom i pauci vrebaju cvijeće, vani je opasan svijet za pčele.
Pčele također trebaju ponijeti pelud i nektar natrag u košnicu. "Pčele mogu biti neobičan slučaj u tome što njihova potreba za dizanjem teških tereta može pružiti sekundarnu prednost dajući im veći raspon nadmorske visine. Ne bi bile nužne da mogu istovremeno raditi obje - barem ne u istom stupnju." kaže Richard Bomphrey, biolog s Kraljevskog veterinarskog fakulteta u Londonu na Sveučilištu u Londonu. U osnovi, sposobnost pčela da planine gore može biti samo nusprodukt osobina koje su se razvile kako bi se poboljšalo prikupljanje polena.
Razumijevanje ograničenja leta pčela i drugih insekata i životinja moglo bi pomoći znanstvenicima da predvide načine na koje bi klimatske promjene mogle utjecati na njihov raspon. Osim što nam daju bolje razumijevanje ekologije insekata, studije letenja informišu inženjere koji pokušavaju stvoriti sićušne leteće robote - koji bi jednog dana mogli, primjerice, nadzirati promet ili pregledati mjesto katastrofe - o tome kako najbolje oponašati pčele i druge bube.
"Ovaj je članak elegantan prikaz kako leteće životinje mogu poboljšati svoje aerodinamičke sile jednostavnim kinematičkim promjenama", kaže Bomphrey. Inženjeri, sugerira, mogli bi graditi na istoj strategiji. Dakle, na više načina, ovi nalazi podižu let bumbara na sasvim novu razinu.
